地下连续墙钢筋笼吊装安全专项方案PPT

中国中铁昆明市轨道交通X号线土建XX标XX站、XXXX站地连墙钢筋笼吊装安全专项施工方案中铁X局集团有限公司昆明市轨道交通X号线土建X标项目经理部一、编制依据二、工程概况三、钢筋笼吊装方案四、钢筋笼吊装验算五、施工规划六、技术、安全保证措施七、应急预案一、编制依据1、昆明市轨道交通X号线土建XX标XX站、XXXX站设计图纸；2、中华人民共和国建设部令166号《建筑起重机械安全监督管理规定》；3、建质【2009】87号文《危险性较大分部分项工程安全管理办法》；4、建质【2010】5号文《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》；5、《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》GB50652-2011；6、《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》GB/T5972-2006；7、《起重机械安全规程第1部分：总则》GB6067.1-2010；8、《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012；9、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2015；10、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008；11、《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2012；12、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—2011；13、《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010；14、《地下连续墙结构设计规程》DBJ/T15-13-95；15、180t液压履带吊及70t履带吊的使用说明书以及机械性能表；16、其它有关国家、云南省、昆明市现行技术标准、施工规范和规定等。二、工程概况1.1车站概况XX站履带吊行走路线及施工场地平面布置图XXXX站履带吊行走路线及施工场地平面布置图1.2地连墙钢筋笼设计情况根据设计图纸，结合施工场地实际情况，XX站地下连续墙共划分为112个槽段施工，槽段最大幅宽6m，最小幅宽为1.7m，长度均为23.077～30.077m。XXXX站地下连续墙共划分为76个槽段施工，槽段最大幅宽6.2m，最小幅宽为4.6m，长度均为27.78m～30.9m。XX站标准段每幅钢筋笼长30.077m，宽6.0m，XXXX站标准段每幅钢筋笼长30.9m，宽6.0m。钢筋笼整体制作，整体吊装。钢筋笼迎土面和背土面纵向钢筋均采用Φ28钢筋，钢筋间距为100mm；横向水平钢筋迎土面、背土面采用Φ22钢筋，间距200mm。钢筋笼拉结筋采用Φ12钢筋，间距600mm×400mm，呈梅花形布置。横向桁架筋纵向每3m设置一道，桁架上下弦采用Φ28钢筋，钢筋笼吊点设置横向桁架。纵向桁架筋根据实际情况横向设置4道，上下弦采用Φ28钢筋。每幅钢筋笼设置Φ32吊点钢筋10根，下端500mm范围内按1:10收成闭合状。三、钢筋笼吊装方案3.1吊点布置钢筋笼设置两道共10个吊点吊装钢筋笼，主吊4个吊点，副吊6个吊点，吊点处水平筋采用Φ32圆钢，中间搁置箍采用18的槽钢。主吊2点设于钢筋笼距离笼顶0.69m，顺向朝下间距7m布置；副吊吊点设3点，纵向吊点分布位置为：笼底以上2.4m处，顺向朝上间距14m布置。主吊钢筋笼吊装滑轮组安装布置如下图所示：3.2吊装步骤吊机就位后，180t吊机与70t吊机进行抬吊，先缓缓将钢筋笼抬离钢筋笼平台，然后180t主吊和70t副吊继续提升，提升过程中根据现场吊车指挥人员信号，保证副吊钢筋笼一端不会碰地，当钢筋笼提成到一定高度后，70t副吊停止提升动作，同时对180t吊机进行喂送，直至钢筋笼完全直立。钢筋笼直立后，卸掉副吊吊钩，用主吊缓缓将钢筋笼吊至吊放槽段，慢慢将钢筋笼放入槽段，当钢筋笼下放至副吊每层吊点时，用扁担放在临时搁置钢筋笼使其立于导墙上，逐层卸掉吊点卸扣，钢筋笼继续由主吊下放，最终将钢丝绳与吊筋用卸扣连接，缓缓起吊抽出槽钢，钢筋笼完全由吊筋4个吊点共同承担受力，再由主吊缓慢将钢筋笼送放到位。第一步：吊挂初始状态第二步：主吊起钩，副吊随主吊起钩并向主吊缓慢移动第三步：主吊继续起钩，副吊继续向主吊缓慢移动，并保持钢筋笼离地距离第四步：主吊继续起钩，副吊继续向主吊缓慢移动，并保持钢筋笼离地距离第五步：钢筋笼达到垂直状态后，解脱副吊吊钩，主吊单独承重缓慢摆位至目标槽段。第六步：主吊下放钢筋笼，进行3次倒绳及卸扣拆除，直到将钢筋笼安放到设计标高，至此钢筋笼安装完毕。四、钢筋笼吊装验算4.1设备演算4.1.1设备主要技术性能指标本次作业主吊拟选用中联QUY180吨履带式起重机，主臂长度50m；副吊拟选用中联QUY70吨履带吊，主臂长27m。表4-1QUY180吨履带吊主要技术性能指标表4-2QUY70吨履带吊主要技术性能指标4.1.2起吊垂直高度计算当钢筋笼完全由主吊吊起时，起重垂直高度由以下几项相加：起吊后钢筋笼垂直离地距离按0.5m考虑；钢筋笼长度31m；扁担梁下钢丝绳到钢筋笼顶3m；扁担梁高度0.8m；扁担梁上钢丝绳垂直高度3m；吊钩底到扒杆顶距离5m考虑；H=L2=0.5+31+3+0.8+3+5=43.3m4.1.3设备验算1、180t履带吊验算选用180t履带吊，主臂50m时，工作半径10m，最大起重量为74t。吊车带载行走安全系数0.7，74t×0.7=51.8t34t，所以主吊臂长取50m，在安全起吊范围。在此角度下（仰角最大80°），起重垂直高度为50×sin80=49.2m，主吊车把杆最大竖直高度：L=49.2m（把杆垂直高度）+2.0m（吊车高度）=51.2m主吊车把杆最大竖直高度51.2m，大于最小起重垂直高度43.3m，故满足起吊高度的要求。2、70t履带吊验算选用70t履带吊作为副吊，吊车臂杆按30m，工作半径6.2m时，起重为34t，考虑安全起重系数0.8，起重量为27.2t。副吊按承担钢筋笼最大负荷的70%考虑，即34t×70%=23.8t27.2t。故本工程地下连续墙钢筋笼主吊采用180t履带吊，臂长取50m，工作半径10m；副吊采用70t履带吊，臂长取30m，工作半径6.2m。4.2路基承载力及平整度验算根据集中受力情况和实际施工经验，地面承受压力最大时为180t主吊把钢筋笼吊直时。此时最大钢筋笼总重量（包含扁担等附件）为34t，吊车自重为167t，地面最大承重为F合=34+167=201t。单履带受力面积为S=7.75m×1.1m=8.525m²。地面单位负荷=201t/（2*8.525m²）=11.78kPa考虑安全系数：地面负荷=11.78×1.5=17.67kPa吊车吊装现场机械设备行驶路面采用直径Φ12螺纹和C25混凝土硬化，能够满足吊装要求。在混凝土硬化前，做地基承载力检测，如果地基承载力能够满足要求，则地基经过夯实后做硬化处理。如果地基承载力不能达到要求，则把地基换填合格后再做硬化处理。现场经过实际检测，承载力数值为160.7、176.4MPa。地基承载力能够满足复核要求。但考虑到现场实际，由于场地内施工便道较窄，吊装区域紧邻导墙，因此在钢筋笼吊装作业时，靠近导墙一侧铺设钢板，以保证地面承载力满足吊装要求。4.3钢丝绳强度验算本工程使用的钢丝绳均为6×37+1，钢丝绳强度极限以1700Mpa计，安全系数取K=6，换算系数为0.82（见《GB1102-91》）。则钢丝绳各规格额定拉力见下表。序号钢丝绳型号(mm)钢丝绳在公称抗拉强度1700MPa时破断拉力总和1700MPa时破断拉力总和(kN)额定重量（t）t）124.0358.04.89226.0426.55.83328.0500.56.84430.0580.57.93532.5666.59.10634.5758.010.36736.5856.011.70839.0959.513.11943.01185.016.201047.51430.019.541152.01705.023.301256.02000.027.331360.52320.031.711465.02665.036.424.3.1主吊扁担上部钢丝绳验算钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大。主吊为180t、辅吊为70t检算。吊重：Q=34t钢丝绳直径：65mm，[T]=36.42t钢丝绳：T=Q/2sinb＝34/(2sin60°)=19.6t＜[T]满足要求。4.3.2主吊扁担下部钢丝绳验算钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大。主吊为180t、辅吊为70t时；吊重：Q=34钢丝绳直径：43mm，[T]=16.2t；钢丝绳受到的拉力：=34/4=8.5t＜[T]满足要求。4.3.3副吊扁担上部钢丝绳验算主吊为180T、辅吊为70T时；副吊按承担钢筋笼最大负荷的70%考虑，则最大作用力R2max=34*0.7=23.8t。钢丝绳直径：52mm，Fg=1705kN，[T]=23.3t钢丝绳受到的拉力：=23.8/(2*sin60）=13.7t＜[T]满足要求。4.3.4副吊扁担下部钢丝绳验算主吊为180t、辅吊为70t时；副吊按承担钢筋笼最大负荷的70%考虑，则最大作用力：T2max=33*0.7=23.8t。钢丝绳直径：36.5mm，[T]=11.7t；钢丝绳受到的拉力：T=T2max/4=23.8/4=5.95t＜[T]满足要求。4.4主副吊扁担梁验算主吊与副吊起吊用铁扁担均采用50mm厚Q235B钢板整体取材自制而成，具体形状详见下图：图5-1钢筋笼起吊扁担示意图板厚δ=50mm，吊点孔半径r=40mm，R=140mm，孔顶至板顶距离a=100mm。钢笼重34t，则吊耳板荷载P=34/4*1000*9.8N/kg=86735N。1、吊点孔壁局部受压承载力σcj=（αγgP）/（2rδ）=（1.1*1.35*86735）/（2*50*50）=25.76MPa≤fcj=205MPa2、吊点孔壁受拉承载力σtj=σcj（R2+r2）/（R2-r2）=26*（1402+402）/（1402-402）=30.6MPa≤ftj=205MPa3、孔壁处剪应力τ=P/F=86735/（50*100）=17.35Mpa≤ft=120MPa上式中σcj孔壁局部受压承载力；σtj孔壁局部受拉承载力；α为动力系数，吊立过程取1.1；γg荷载分项系数，取1.35；fcj为受压强度设计值，ftj为受拉强度设计值，取205Mpa（钢结构规范），ft为受剪强度设计值，取120Mpa（钢结构规范）。根据计算结果，三项的安全系数皆大于4，满足要求。4.5吊筋强度验算当钢筋笼完全竖直起来时，吊点受力为最不利工况。地下连续墙钢筋笼主、副吊各吊点及笼头吊点均采用Ф32圆钢。同理主吊吊点每根钢筋允许抗拉力：N=πr2×270=217KN，而217KN×4=868KN＞340KN，所以主吊点吊筋满足强度要求。（270Mpa为HPB300圆钢抗拉强度设计值）4.6吊点处焊接受力验算根据《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）中规定：在焊接接头中，荷载施加于接头的力不是由与钢筋等截面的焊缝金属抗拉力所承受，而是由焊接金属抗剪力承受。焊缝金属抗剪力等于焊缝剪切面积乘以抗剪强度。熔敷金属的抗剪强度为钢筋抗拉强度的0.85倍，焊缝金属的抗剪强度为熔敷金属抗拉强度的0.6倍。考虑主吊承受整个钢筋笼的重量，所以计算主吊各吊点焊接金属受力情况，若主吊焊接金属强度能够满足要求，则副吊亦能满足要求。主吊各吊点采用HPB300Ф32圆钢，焊接采用单面搭接焊。钢筋抗拉力：π×162×420=337.6kN（420为HPB300钢筋破断强度）。焊缝剪切面积：长按10d计，320mm；厚0.3d，9.6mm；两条焊缝面积：2×320×9.6=6144mm2。焊缝金属的抗剪强度为熔敷金属抗拉强度的0.6倍，0.6×420×0.85=214.2N/mm2。焊接金属抗剪力：6144×214.2=1316kN。焊接金属抗剪力与钢筋抗拉力之比为：1316/337.6=3.9。由于Φ32圆钢受力满足要求，焊接金属抗剪力也能完全满足要求，所以是安全的。4.7卸扣强度计算1、钢笼处于垂直状态时，主吊受力最大，此时采用四点悬吊钢笼，用30t的卸扣，4个卸扣同时受力，总起重量为30t×4=120t＞34t，满足要求。2、副吊卸扣验算：副吊采用2